等精度頻率測量

1、 頻率、時(shí)間的應(yīng)用與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)，頻率、時(shí)間的應(yīng)用與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)，而在當(dāng)代高科技中顯得尤為重要。例如而在當(dāng)代高科技中顯得尤為重要。例如,郵電通訊，郵電通訊，大地測量，地震預(yù)報(bào)，人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天大地測量，地震預(yù)報(bào)，人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)的導(dǎo)航定位控制等都與頻率、時(shí)間密切相關(guān)，飛機(jī)的導(dǎo)航定位控制等都與頻率、時(shí)間密切相關(guān)，因此準(zhǔn)確測量時(shí)間和頻率是十分重要的。因此準(zhǔn)確測量時(shí)間和頻率是十分重要的。Tf1第第1章章 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 頻率測量的方法頻率測量的方法 （1） 諧振法：諧振法： 利用利用LC回路的諧振特性進(jìn)行測頻回路的諧振特性進(jìn)行測頻(如諧振如諧振式

2、波長表可測無源式波長表可測無源LC回路的固有諧振頻率）回路的固有諧振頻率）, 測頻范圍為測頻范圍為0.51500 MHz。 （2） 外差法：外差法： 改變標(biāo)準(zhǔn)信號頻率，使它與被測信號混改變標(biāo)準(zhǔn)信號頻率，使它與被測信號混合，取其差頻，當(dāng)差頻為零時(shí)讀取頻率。這種外差式頻率計(jì)可合，取其差頻，當(dāng)差頻為零時(shí)讀取頻率。這種外差式頻率計(jì)可測高達(dá)測高達(dá)3000 MHz的微弱信號的頻率，測頻精確度為的微弱信號的頻率，測頻精確度為10-6左右。左右。 （3） 示波法：示波法： 在示波器上根據(jù)李沙育圖形或信號波形在示波器上根據(jù)李沙育圖形或信號波形的周期個(gè)數(shù)進(jìn)行測頻。這種方法的測量頻率范圍從音頻到高頻的周期個(gè)數(shù)進(jìn)行測

3、頻。這種方法的測量頻率范圍從音頻到高頻信號皆可。信號皆可。 （4） 電子計(jì)數(shù)器法：電子計(jì)數(shù)器法： 直接計(jì)數(shù)單位時(shí)間內(nèi)被測信號直接計(jì)數(shù)單位時(shí)間內(nèi)被測信號的脈沖數(shù)，然后以數(shù)字形式顯示頻率值。這種方法測量精確度的脈沖數(shù)，然后以數(shù)字形式顯示頻率值。這種方法測量精確度高、快速，適合不同頻率、不同精確度測頻的需要。高、快速，適合不同頻率、不同精確度測頻的需要。 1. 1 頻率測量頻率測量 數(shù)字頻率計(jì)是用于測量信號頻率的電路。測量信號的頻數(shù)字頻率計(jì)是用于測量信號頻率的電路。測量信號的頻率參數(shù)是最常用的測量方法之一。實(shí)現(xiàn)頻率測量的方法比較率參數(shù)是最常用的測量方法之一。實(shí)現(xiàn)頻率測量的方法比較多，多， 在此我們主

4、要介紹三種常用的方法：在此我們主要介紹三種常用的方法： 時(shí)間門限測量法、時(shí)間門限測量法、標(biāo)準(zhǔn)頻率比較測量法、等精度測量法。標(biāo)準(zhǔn)頻率比較測量法、等精度測量法。 1.1.1 時(shí)間門限測量法時(shí)間門限測量法 (1) 直接頻率測量直接頻率測量在一定的時(shí)間門限在一定的時(shí)間門限T內(nèi)，如果測得輸入信號的脈沖數(shù)為內(nèi)，如果測得輸入信號的脈沖數(shù)為N， 設(shè)待測信號的頻率為設(shè)待測信號的頻率為fx，則該信號的頻率為，則該信號的頻率為 TNfx&T至計(jì)數(shù)器T計(jì)數(shù)(脈沖)信號門控信號 改變時(shí)間T，則可改變測量頻率范圍。例如，當(dāng)T=1s, 則fx=N(Hz)；T=1ms，則fx=N(kHz)。此方法的原理框圖如圖 所示

5、，時(shí)序波形圖如圖所示。 測頻原理框圖測頻原理框圖 測頻時(shí)序波形圖測頻時(shí)序波形圖 1） 量化誤差量化誤差計(jì)數(shù)脈沖閘門開啟時(shí)間T脈沖數(shù)N9閘門開啟時(shí)間T脈沖數(shù)N8如圖所示，雖然閘門開啟時(shí)間都為如圖所示，雖然閘門開啟時(shí)間都為T，但，但因?yàn)殚l門開啟時(shí)刻不一樣，計(jì)數(shù)值一個(gè)因?yàn)殚l門開啟時(shí)刻不一樣，計(jì)數(shù)值一個(gè)為為9，另一個(gè)卻為，另一個(gè)卻為8，兩個(gè)計(jì)數(shù)值相差，兩個(gè)計(jì)數(shù)值相差1。%1001%1001%100 xCNTfNNN量化誤差的相對誤差為量化誤差的相對誤差為:不管計(jì)數(shù)不管計(jì)數(shù)N是多少，是多少，N的最大值都為的最大值都為1。因此，為了減少最大計(jì)數(shù)誤差對測量精度的影響，因此，為了減少最大計(jì)數(shù)誤差對測量精度的影

6、響，儀器使用中采取的技術(shù)措施是：盡量使計(jì)數(shù)值儀器使用中采取的技術(shù)措施是：盡量使計(jì)數(shù)值N大。使大。使N N 誤差相應(yīng)減少。例如在測頻時(shí)，誤差相應(yīng)減少。例如在測頻時(shí)，應(yīng)盡量選用大的閘門時(shí)間；應(yīng)盡量選用大的閘門時(shí)間；2). 2). 標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差在測頻時(shí)取決于閘門時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差在測頻時(shí)取決于閘門時(shí)間的準(zhǔn)確度。由于閘門時(shí)間和時(shí)標(biāo)均由晶體振蕩器準(zhǔn)確度。由于閘門時(shí)間和時(shí)標(biāo)均由晶體振蕩器多次倍頻或分頻獲得，因此，通用計(jì)數(shù)器有關(guān)多次倍頻或分頻獲得，因此，通用計(jì)數(shù)器有關(guān)功能的標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差就是指通用計(jì)數(shù)器內(nèi)（或功能的標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差就是指通用計(jì)數(shù)器內(nèi)（或外部接入）的晶體振蕩器的準(zhǔn)確度外部接入

7、）的晶體振蕩器的準(zhǔn)確度f f0 0/ /f f0 0。 00001fffTffNNffxgxx通過上述分析，可得頻率測量誤差表達(dá)式如下：通過上述分析，可得頻率測量誤差表達(dá)式如下：%1001%100NNNN當(dāng)被測信號的頻率較低時(shí)，采用直接測當(dāng)被測信號的頻率較低時(shí)，采用直接測頻方法頻方法 由量化誤差引起的測頻誤差太大，由量化誤差引起的測頻誤差太大，為提高測低頻時(shí)的準(zhǔn)確度，應(yīng)先測周期為提高測低頻時(shí)的準(zhǔn)確度，應(yīng)先測周期Tx，然后計(jì)算，然后計(jì)算fx=1/Tx。 TX = N T0 / k 以上分析可見，頻率計(jì)測周期的基本原以上分析可見，頻率計(jì)測周期的基本原理正理正 好與測頻相反，即被測信號用來控制好與測

8、頻相反，即被測信號用來控制閘電路的開閘電路的開 通與關(guān)閉，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基信號作為通與關(guān)閉，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基信號作為計(jì)數(shù)脈沖。計(jì)數(shù)脈沖。 數(shù)字頻率計(jì)測周期的原理框圖如圖所示。被測數(shù)字頻率計(jì)測周期的原理框圖如圖所示。被測信號經(jīng)放大整形電路變成方波，加到門控電路產(chǎn)信號經(jīng)放大整形電路變成方波，加到門控電路產(chǎn) 生閘門信號，如生閘門信號，如Tx=10ms，則閘門打開的時(shí)間，則閘門打開的時(shí)間 也為也為10ms，在此期間內(nèi)，周期為，在此期間內(nèi)，周期為Ts的標(biāo)準(zhǔn)脈沖的標(biāo)準(zhǔn)脈沖 通過閘門進(jìn)入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。若通過閘門進(jìn)入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。若TS1uS，則計(jì)數(shù)，則計(jì)數(shù) 器計(jì)得的脈沖器計(jì)得的脈沖N=TX/TS=10000個(gè)。若以毫秒個(gè)。若以

9、毫秒 (ms)為單位，則顯示器上的讀數(shù)為為單位，則顯示器上的讀數(shù)為10.000。測周誤差測周誤差包括測周量化誤差和觸發(fā)誤差。1) 測周量化誤差。測周量化誤差為%1001%1001%100 xCxTfNNNTT2). 2). 觸發(fā)誤差觸發(fā)誤差當(dāng)進(jìn)行周期等功能的測量時(shí)，門控雙穩(wěn)的門控信號由通過當(dāng)進(jìn)行周期等功能的測量時(shí)，門控雙穩(wěn)的門控信號由通過B B通道的被測信號所控制。當(dāng)無噪聲干擾時(shí)，主門開啟時(shí)間剛通道的被測信號所控制。當(dāng)無噪聲干擾時(shí)，主門開啟時(shí)間剛好等于一個(gè)被測信號的周期好等于一個(gè)被測信號的周期T Tx x。如果被測信號受到干擾，當(dāng)信。如果被測信號受到干擾，當(dāng)信號通過號通過B B通道時(shí)，將會使整

10、形電路（施密特觸發(fā)器）出現(xiàn)超前通道時(shí)，將會使整形電路（施密特觸發(fā)器）出現(xiàn)超前或滯后觸發(fā)，致使整形后波形的周期與實(shí)際被測信號的周期發(fā)或滯后觸發(fā)，致使整形后波形的周期與實(shí)際被測信號的周期發(fā)生偏離生偏離T Tx x，引起所謂的觸發(fā)誤差（或轉(zhuǎn)換誤差）。，引起所謂的觸發(fā)誤差（或轉(zhuǎn)換誤差）。 經(jīng)推導(dǎo)，經(jīng)推導(dǎo)， 觸發(fā)誤差觸發(fā)誤差Tx/Tx的大小為的大小為 mnxx21UUTT周期測量誤差表達(dá)式如下周期測量誤差表達(dá)式如下1011021031041051061071081 Hz1 kHz1 MHz100 MHz被測頻率 fx測頻量化誤差測周量化誤差閘門 T0.1 s1 s10 s10 ns0.1 s時(shí)標(biāo)1 ns

11、NN(3)中界頻率中界頻率測頻誤差及測周測頻誤差及測周誤差與被測信號頻率誤差與被測信號頻率的關(guān)系如圖示，圖中的關(guān)系如圖示，圖中測頻和測周兩條誤差測頻和測周兩條誤差曲線交點(diǎn)所對應(yīng)的頻曲線交點(diǎn)所對應(yīng)的頻率稱中界頻率率稱中界頻率f fxmxm。 但是，還存在兩個(gè)問題：但是，還存在兩個(gè)問題：、該方法不能直接讀出被測信號的頻率值或周期值；、該方法不能直接讀出被測信號的頻率值或周期值；、在中界頻率附近，仍不能達(dá)到較高的測量精度。、在中界頻率附近，仍不能達(dá)到較高的測量精度。若采用多周期同步測量方法，便可解決上述問題。若采用多周期同步測量方法，便可解決上述問題。 很顯然，當(dāng)被測信號頻率很顯然，當(dāng)被測信號頻率f

12、xfxm時(shí)，宜采用測頻的方法，時(shí)，宜采用測頻的方法，當(dāng)被測信號的頻率當(dāng)被測信號的頻率fxfxm時(shí)，時(shí)，宜采用測周的方法。宜采用測周的方法。 1.1.2 標(biāo)準(zhǔn)頻率比較測量法標(biāo)準(zhǔn)頻率比較測量法 用兩組計(jì)數(shù)器在相同的時(shí)間門限內(nèi)同時(shí)計(jì)數(shù)，測用兩組計(jì)數(shù)器在相同的時(shí)間門限內(nèi)同時(shí)計(jì)數(shù)，測得待測信號的脈沖個(gè)數(shù)為得待測信號的脈沖個(gè)數(shù)為N1、已知的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號的、已知的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號的脈沖個(gè)數(shù)為脈沖個(gè)數(shù)為N2，設(shè)待測信號的頻率為，設(shè)待測信號的頻率為fx, 已知的標(biāo)準(zhǔn)已知的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號的頻率為頻率信號的頻率為f0；由于測量時(shí)間相同，則可得到；由于測量時(shí)間相同，則可得到如下等式：如下等式： 021fNfNx從上式可得出

13、待測信號的頻率公式為從上式可得出待測信號的頻率公式為 021fNNfx 標(biāo)準(zhǔn)頻率比較測量法對測量時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間門限的精度標(biāo)準(zhǔn)頻率比較測量法對測量時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間門限的精度要求不高，對標(biāo)準(zhǔn)頻率信號的頻率準(zhǔn)確度和頻率的穩(wěn)定度要求不高，對標(biāo)準(zhǔn)頻率信號的頻率準(zhǔn)確度和頻率的穩(wěn)定度要求較高，標(biāo)準(zhǔn)信號的頻率越高，測量的精度就比較高。要求較高，標(biāo)準(zhǔn)信號的頻率越高，測量的精度就比較高。該方法的測量時(shí)間誤差與時(shí)間門限測量法的相同，可能的該方法的測量時(shí)間誤差與時(shí)間門限測量法的相同，可能的最大誤差為正負(fù)一個(gè)待測信號周期，即最大誤差為正負(fù)一個(gè)待測信號周期，即t=1/fx。測量時(shí)。測量時(shí)可能產(chǎn)生的誤差時(shí)序波形如圖可能產(chǎn)生的誤差

14、時(shí)序波形如圖 所示。所示。 一般測量時(shí)可能產(chǎn)生的誤差時(shí)序波形圖一般測量時(shí)可能產(chǎn)生的誤差時(shí)序波形圖 等精度測量法的機(jī)理是在標(biāo)準(zhǔn)頻率比較測量法的基礎(chǔ)上改等精度測量法的機(jī)理是在標(biāo)準(zhǔn)頻率比較測量法的基礎(chǔ)上改變計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)開始和結(jié)束與閘門門限的上升沿和下降沿的嚴(yán)變計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)開始和結(jié)束與閘門門限的上升沿和下降沿的嚴(yán)格關(guān)系。當(dāng)閘門門限的上升沿到來時(shí)，如果待測量信號的上升格關(guān)系。當(dāng)閘門門限的上升沿到來時(shí)，如果待測量信號的上升沿未到時(shí)兩組計(jì)數(shù)器也不計(jì)數(shù)，只有在待測量信號的上升沿到沿未到時(shí)兩組計(jì)數(shù)器也不計(jì)數(shù)，只有在待測量信號的上升沿到來時(shí)，兩組計(jì)數(shù)器才開始計(jì)數(shù)；當(dāng)閘門門限的下降沿到來時(shí)，來時(shí)，兩組計(jì)數(shù)器才開始計(jì)

15、數(shù)；當(dāng)閘門門限的下降沿到來時(shí)，如果待測量信號的一個(gè)周期未結(jié)束時(shí)兩組計(jì)數(shù)器也不停止計(jì)數(shù)，如果待測量信號的一個(gè)周期未結(jié)束時(shí)兩組計(jì)數(shù)器也不停止計(jì)數(shù)，只有在待測量信號的一個(gè)周期結(jié)束時(shí)兩組計(jì)數(shù)器才停止計(jì)數(shù)。只有在待測量信號的一個(gè)周期結(jié)束時(shí)兩組計(jì)數(shù)器才停止計(jì)數(shù)。這樣就克服了待測量信號的這樣就克服了待測量信號的脈沖周期不完整脈沖周期不完整的問題，其誤差只的問題，其誤差只由標(biāo)準(zhǔn)頻率信號產(chǎn)生，由標(biāo)準(zhǔn)頻率信號產(chǎn)生， 與待測量信號的頻率無關(guān)。最大誤差為與待測量信號的頻率無關(guān)。最大誤差為正負(fù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率周期，即正負(fù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率周期，即t=1/f0。由于一般標(biāo)準(zhǔn)信號頻率。由于一般標(biāo)準(zhǔn)信號頻率都在幾十兆赫茲以上，因此誤差

16、小于都在幾十兆赫茲以上，因此誤差小于 10-6。 1.1.3 等精度測頻法等精度測頻法等精度測量法的時(shí)序波形圖等精度測量法的時(shí)序波形圖 預(yù)置閘門時(shí)間產(chǎn)生電路產(chǎn)生預(yù)置的閘門時(shí)間預(yù)置閘門時(shí)間產(chǎn)生電路產(chǎn)生預(yù)置的閘門時(shí)間TP，TP經(jīng)同經(jīng)同步電路產(chǎn)生與被測信號（步電路產(chǎn)生與被測信號（fx）同步的實(shí)際閘門時(shí)間）同步的實(shí)際閘門時(shí)間T。主門主門與主門與主門在時(shí)間在時(shí)間T內(nèi)被同時(shí)打開，于是計(jì)數(shù)器內(nèi)被同時(shí)打開，于是計(jì)數(shù)器和計(jì)數(shù)器和計(jì)數(shù)器便分別對被測信號便分別對被測信號 （fx）和時(shí)鐘信號（）和時(shí)鐘信號（f0）的周）的周期數(shù)進(jìn)行累計(jì)。期數(shù)進(jìn)行累計(jì)。在在T內(nèi)，計(jì)數(shù)器內(nèi)，計(jì)數(shù)器的累計(jì)數(shù)的累計(jì)數(shù)NAfxT；計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)器

17、的累計(jì)數(shù)的累計(jì)數(shù)NBf0T。再由運(yùn)算部件計(jì)算得出即為被測頻率。再由運(yùn)算部件計(jì)算得出即為被測頻率。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器記錄了被測信號的周期數(shù)，所以通常稱事件計(jì)數(shù)器。由于閘門的記錄了被測信號的周期數(shù)，所以通常稱事件計(jì)數(shù)器。由于閘門的開和關(guān)與被測信號同步，因而實(shí)際的閘門時(shí)間開和關(guān)與被測信號同步，因而實(shí)際的閘門時(shí)間T已不等于預(yù)置的閘門時(shí)間已不等于預(yù)置的閘門時(shí)間TP，且，且大小也不是固定的，為此設(shè)置了計(jì)數(shù)器大小也不是固定的，為此設(shè)置了計(jì)數(shù)器，用以在，用以在T內(nèi)對標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號進(jìn)行計(jì)數(shù)內(nèi)對標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號進(jìn)行計(jì)數(shù)來確定實(shí)際開門的閘門時(shí)間來確定實(shí)際開門的閘門時(shí)間T的大小，所以計(jì)數(shù)器的大小，所以計(jì)數(shù)器通常稱為時(shí)間計(jì)數(shù)器。通

18、常稱為時(shí)間計(jì)數(shù)器。 由圖（b）所示的工作波形圖中可以看出，由于D觸發(fā)器的同步作用，計(jì)數(shù)器所記錄的NA值已不存在1誤差的影響。 由于時(shí)鐘信號與閘門的開和關(guān)無確定的相位關(guān)系，計(jì)數(shù)器所記錄的NB的值仍存在1誤差的影響，但是，由于時(shí)鐘頻率f0很高，1誤差的影響很小，且在全頻段的測量精度是均衡的, 測量精度已與被測信號的頻率無關(guān)。 等精度頻率計(jì)的設(shè)計(jì)實(shí)例等精度頻率計(jì)的設(shè)計(jì)實(shí)例 該等精度頻率計(jì)主要由五部分組成：單片機(jī)控制部分、該等精度頻率計(jì)主要由五部分組成：單片機(jī)控制部分、通道部分、同步電路部分、計(jì)數(shù)器部分、鍵盤與顯示部分。通道部分、同步電路部分、計(jì)數(shù)器部分、鍵盤與顯示部分。 一、一、 等精度頻率計(jì)的組成

19、等精度頻率計(jì)的組成 任務(wù)： 通過P1口與P3口進(jìn)行整機(jī)測量過程的控制、故障的自動檢測以及測量結(jié)果的處理與顯示等。 P1.0作預(yù)置閘門時(shí)間控制線；P1.1作同步門控制電路的復(fù)位信號線；18031單片機(jī)及其接口部分單片機(jī)及其接口部分P1.2作查詢實(shí)際閘門時(shí)間的狀態(tài)線；P1.3作計(jì)數(shù)器復(fù)位信號線；P1.4P1.7用做控制儀器鍵盤燈；P3.0，P3.1作為通道部分的控制線。8031單片機(jī)內(nèi)部的兩個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器作兩個(gè)主計(jì)數(shù)器的一部分，并通過T0，T1分別與外部的事件計(jì)數(shù)器和時(shí)間計(jì)數(shù)器的進(jìn)位端相接。外部的事件計(jì)數(shù)器和時(shí)間計(jì)數(shù)器的測量結(jié)果分別通過擴(kuò)展輸入口與P口相連。8155作為8031的擴(kuò)展I0口，用

20、來與鍵盤和顯示電路接口，其內(nèi)部的14位計(jì)數(shù)器被用來作為本機(jī)預(yù)置閘門時(shí)間的定時(shí)器，定時(shí)器的輸入信號取自8031的ALE端，定時(shí)器的輸出與8031的INT 1 端相接，作為中斷申請信號。 主要由放大、整形和一個(gè)十分頻的預(yù)分頻電路組成。本機(jī)設(shè)計(jì)測頻范圍為20Hz100MHz，當(dāng)被測頻率大于10MHz時(shí)，需先經(jīng)預(yù)分頻電路分頻后再送入計(jì)數(shù)器電路。 2通道部分通道部分由主門、及同步控制電路組成。主門控制被測信號fx的通過，主門控制時(shí)鐘信號fO的通過，兩門的啟閉都由同步控制電路控制。 3同步電路同步電路 計(jì)數(shù)器包括事件計(jì)數(shù)器和時(shí)間計(jì)數(shù)器兩組完全相同的計(jì)數(shù)電路，分別由前后兩級組成。前級電路由高速的TTL計(jì)數(shù)器

21、74LS393構(gòu)成八位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，電路如圖7-26示，計(jì)數(shù)前由P1.3發(fā)計(jì)數(shù)器清零信號，計(jì)數(shù)后通過4LS244緩沖器將測量結(jié)果讀入內(nèi)存；后級由8031單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)/計(jì)數(shù)定數(shù)器構(gòu)成。4計(jì)數(shù)器電路計(jì)數(shù)器電路 鍵盤與顯示部分的電路如圖所示，這是一個(gè)較為典型的采用8155并行口組成的鍵盤顯示電路。七位LED顯示采用了動態(tài)顯示軟件譯碼工作方式。段碼由8155的PB口提供，位選碼由PA口提供。鍵盤共設(shè)置了4個(gè)按鍵，采用逐列掃描查詢工作方式，其列輸出由PA口提供，列輸入由PC口提供。由于鍵盤與顯示做成一個(gè)接口電路，因此軟件中合并考慮鍵盤查詢與動態(tài)顯示。為了使顯示器的動態(tài)掃描不出現(xiàn)斷續(xù)，鍵盤防抖的延時(shí)子程

22、序用顯示子程序替代。5鍵盤與顯示部分鍵盤與顯示部分1測量準(zhǔn)備測量準(zhǔn)備P1.3發(fā)出復(fù)位信號，使計(jì)數(shù)器清零；同時(shí)P1.1也發(fā)復(fù)位信號，使同步D觸發(fā)器的Q 端為低電平，則主門和主門關(guān)閉。這時(shí)P1.0的初狀態(tài)為“1”，使D觸發(fā)器的D端為高電平。同步門可靠關(guān)閉。2測量開始測量開始P1.0從高電平跳到低電平，使D觸發(fā)器的D端為“0”，這時(shí)被測信號一旦到達(dá)CK端，觸發(fā)器Q立即由“0”“1”，同步門被打開，被測信號和時(shí)間信號分別進(jìn)入相應(yīng)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。的P1.0從高電平跳到低電平的同時(shí)，也啟動了計(jì)時(shí)系統(tǒng)開始計(jì)量閘門時(shí)間。3測量結(jié)束測量結(jié)束 當(dāng)預(yù)定的測量時(shí)間(1s或0.1s)結(jié)束時(shí)，INT1 端便測到時(shí)間信號

23、，此時(shí)令P1.0從低電平恢復(fù)到高電平，隨后緊跟而來的被測信號再次觸發(fā)D觸發(fā)器，使之翻轉(zhuǎn)，Q 端由高電平轉(zhuǎn)為低電平，使同步門關(guān)閉，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。4數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理當(dāng)查詢到P1.2的狀態(tài)為低電平時(shí)，單片機(jī)就進(jìn)行讀數(shù)、運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等工作，并將結(jié)果輸出顯示。然后又重復(fù)上述過程進(jìn)行下一次測量。 二、二、 等精度頻率計(jì)的測量過程等精度頻率計(jì)的測量過程三、等精度頻率計(jì)軟件系統(tǒng)三、等精度頻率計(jì)軟件系統(tǒng)測量原理參測量原理參見見7.1.2節(jié)的分析節(jié)的分析 預(yù)置信號和被測信號的同步是由預(yù)置信號和被測信號的同步是由D D觸發(fā)器完成的。被觸發(fā)器完成的。被測信號從測信號從D D觸發(fā)器的觸發(fā)器的CPCP脈沖端輸入，預(yù)置

24、信號由單片脈沖端輸入，預(yù)置信號由單片機(jī)產(chǎn)生，從機(jī)產(chǎn)生，從D D觸發(fā)器觸發(fā)器D D端輸入。端輸入。 在在D D觸發(fā)器的輸出觸發(fā)器的輸出Q Q便得到與輸入信號同步的閘門信便得到與輸入信號同步的閘門信號，閘門信號再輸入單片機(jī)號，閘門信號再輸入單片機(jī)INT0INT0和和INT1INT1端，用于控端，用于控制單片機(jī)的計(jì)數(shù)制單片機(jī)的計(jì)數(shù)T0T0、T1T1的計(jì)數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)信號和被測信的計(jì)數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)信號和被測信號分別輸入計(jì)數(shù)器號分別輸入計(jì)數(shù)器T0T0和和T1T1計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。雙計(jì)數(shù)器多周期同步法頻率測量的單片機(jī)實(shí)雙計(jì)數(shù)器多周期同步法頻率測量的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)圖現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)圖2.1.2 時(shí)間間隔的數(shù)字測量時(shí)間間隔的數(shù)字測量時(shí)間間隔的測量方案和周期測量的基本相同，所不同的僅是此處的門控電路不再采用計(jì)數(shù)觸發(fā)方式，而是要求根據(jù)測量時(shí)間間隔，給出起始計(jì)數(shù)和終止計(jì)數(shù)兩個(gè)觸發(fā)信號。 若時(shí)間間隔即門控信號的寬度(閘門時(shí)間)為tx，選用時(shí)標(biāo)周期為Tc(圖中Tc=1s，10s，1